实训手册奥迪A6汽油发动机排放控制系统检修 2.docx
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实训手册奥迪A6汽油发动机排放控制系统检修2
深圳高技能人才公共训练基地
ShenzhenPublicTrainingBaseforHi-skilledWorkers
汽车维修行业
汽车维修电工（高级工）
汽车发动机电控模块
《宝来1.9T柴油机电子控制系统认知与元件检测》
训练任务指导书
QCWXDG-3-1-21
深圳市高技能人才公共实训管理服务中心
2009.12
第一部分基本管理信息
基本管理信息
名称
宝来1.9T柴油机电子控制系统认知与元件检测
代码
QCWXDG-3-1-21
类型
基础类√专项类□综合类□创新类□
类属于
岗位
汽车维修电工
等级
3级（高级工）
模块
汽车发动机电控模块
项目
电控柴油发动机管理系统检修
版本
V1.0
编制人
严安辉
编制时间
2009年11月
所属单位
深圳市高技能人才公共实训管理服务中心
批准人
马阳
学时
1个训练时段
考核方式
考核□考训结合√
评价方式
自我评价√小组评价√老师评价√
适用对象
（1）持有如下证书之一：
汽车维修工（4级）、汽车维修电工（4级）；
（2）汽车相关专业中专（含中专、中技）学历以上；
（3）持有相同专项技能证书四级；
第二部分训练任务的内容
《宝来1.9T柴油机电子控制系统认知与元件检测》训练任务的内容
任务来源
在一汽大众4S店汽车维修电工岗位工作中，检修电控柴油发动机管理系统故障是岗位必须的维修项目。
在维护宝来（柴油版）汽车时，务必认识并会检测其电控元件，判断其性能是否良好。
目标
技能目标
关键技能
（1）能（会）识读大众1.9LTDI独立喷射系统管理图。
（2）能（会）识读大众宝来1.9LTDI管理系统图。
（3）能（会）在大众宝来1.9LTDI汽车上认识发动机电控元件。
（4）能（会）检测大众宝来1.9LTDI发动机电控系统的主要元部件。
基本技能
（1）能（会）使用专用工具进行规范拆装。
（2）能（会）使用仪器或仪表进行检测作业。
知识目标
（1）能描述大众1.9LTDI独立喷射系统的应用。
（2）能描述大众1.9LTDI独立喷射系统的结构组成。
（3）能描述大众宝来1.9LTDI发动机控制系统组成。
（4）能描述大众宝来1.9LTDI发动机电控系统主要部件的功用及特点。
职业素质目标
（1）严格执行电控柴油机检修规范，养成严谨科学的工作态度。
（2）尊重他人劳动，不窃取他人成果。
（3）养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。
（4）养成团结协作精神。
（5）严格执行5S现场管理。
训练方法及手段
1．讲解：
⑴教师讲解训练任务的内容与要求；
（2）教师引导学员学习大众1.9LTDI独立喷射系统的结构组成，并分析大众1.9LTDI独立喷射系统的工作原理。
（3）老师指导组织宝来1.9LTDI独立喷射系统的主要部件，并进行检测。
2．示范：
教师对关键技术和实训操作难点进行示范操作。
3．操练：
⑴分组实训：
2～5人/小组/，共用一个实训台；⑵学员遵循教师的引导完成“活动三”的训练任务，达到宝来1.9LTDI独立喷射系统的主要部件，认知和检测目标。
4．指导：
教师巡回检查和指导学员（个别指导和共性指导）。
5．评价：
小组检查和评价训练效果；教师点评和总结训练效果。
时间分配
类别
讲解与示范操作时间（分钟）
训练时间（分钟）
技能目标
关键技能
15
75
基本技能
15
30
职业素质目标
15
《宝来1.9T柴油机电子控制系统认知与元件检测》训练任务的内容（续1）
设备及耗材
类别
名称
规格及型号
数量
单位
备注
设备工具
柴油机台架
宝来1.9LTDI发动机
1
台
泵喷嘴
宝来1.9LTDI发动机
1
个
输油泵
宝来1.9LTDI发动机
1
个
供油总管
宝来1.9LTDI发动机
1
个
耗材
万用表
1
只
连接导线
多
条
环境要求
（1）多媒体演示条件：
电脑、投影仪、话筒等
（2）空间和光线条件：
训练室可容纳20人，光线均匀明亮，每5人1台训练工作台及0.5㎡以上的活动空间。
知识准备
掌握
（1）大众宝来1.9LTDI发动机控制系统组成。
（2）大众宝来1.9LTDI发动机电控系统主要部件的功用及特点。
熟悉
（1）宝来1.9LTDI发动机电喷系统部件位置图。
（2）宝来1.9LTDI发动机电喷系统电控元件位置图。
了解
（1）大众1.9LTDI发动机的应用。
（2）大众1.9LTDI发动机独立喷射系统结构组成与原理。
参考资料
类别
名称
作者
出版社
书号
备注
参考教材
汽车柴油发动机电控系统原理与检修
严安辉等
国防科技出版社
9787118051025
其他参考资料
设备使用说明书
设备生产厂家
《宝来1.9T柴油机电子控制系统认知与元件检测》训练任务的内容（续2）
类别
项目
考核内容
得分
总分
评分标准
教师
签名
理论
知识
准备
（100分）
1．大众1.9LTDI独立喷射系统的结构组成？
（20分）
根据完成情况打分。
2．大众1.9LTDI独立喷射控制系统的控制原理（20分）
3．宝来1.9LTDI发动机控制系统主要部件的功能及特点？
（30分）
4．简述宝来1.9LTDI发动机控制系统的工作原理？
（30分）
实操
技能
目标
（60分）
1．能（会）在大众宝来1.9LTDI汽车上认识发动机电控元件。
会□/不会□
1.单项技能目标“会”该项得满分，“不会”该项不得分。
2.全部技能目标均为“会”记为“完成”，否则，记为“未完成”。
2．能（会）检测大众宝来1.9LTDI发动机电控系统的主要元部件
会□/不会□
任务完成情况
完成□/未完成□
任务
完成
质量
（40分）
1．操作熟练程度。
（10分）
1.任务“未完成”此项不得分。
2.任务“完成”，根据完成情况打分。
2．准确率。
（20分）
3．工作效率或完成任务速度。
（10分）
安全
文明
操作
1.遵守操作规程，养成严谨科学的工作态度。
2.尊重他人劳动，不窃取他人成果。
3.规范操作，安全生产。
4．严格执行5S现场管理
1.违反考场纪律，视情况扣20-45分。
2.发生设备安全事故，扣45分。
3.发生人身安全事故，扣50分。
4.实训结束后未整理实训现场扣5-10分。
评分
说明
识准备评分说明：
（这部分内容仅限教师培训使用，不在训练任务指导书上体现）
知识准备成绩是指训练任务指导书上知识准备题目的完成情况,由教师当堂批改给出成绩。
训练活动（实操）评分说明：
1．在规定时间内正确完成训练任务则该项训练活动成绩为60分。
2．原则上如未发生严重违反职业素质目标要求的情况，熟练、准确完成任务，任务完成质量为40分。
3．如果违反职业素质目标要求，则根据实际情况给予扣分。
备注：
1、评分表原则上不能出现涂改现象，若出现则必须在涂改之处签字确认。
2、每次考核结束后，教师必须及时将成绩录入管理系统，并立即上交评分表至高训中心存档。
第三部分训练任务的实施
采用I-OTPAE（改进的五步法）组织训练。
一、目标描述
⊙技能目标：
完成本训练任务后，你应当能（够）：
关键技能：
●能（会）识读大众1.9LTDI独立喷射系统管理图。
●能（会）识读大众1.9LTDI管理系统图。
●能（会）在大众宝来1.9LTDI汽车上认识发动机电控元件。
●能（会）检测大众宝来1.9LTDI发动机电控系统的主要元部件。
基本技能：
●能（会）使用专用工具进行规范拆装。
●能（会）使用仪器或仪表进行检测作业。
⊙知识目标：
完成本训练任务后，你应当能（够）：
●能描述大众1.9LTDI独立喷射系统的应用。
●能描述大众1.9LTDI独立喷射系统的结构组成。
●能描述大众宝来1.9LTDI发动机控制系统组成。
●能描述大众宝来1.9LTDI发动机电控系统部件的功用及特点。
⊙职业素质目标：
完成本训练任务后，你应当能（够）：
●严格执行电控柴油机检修规范，养成严谨科学的工作态度。
●尊重他人劳动，不窃取他人成果。
●养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。
●养成团结协作精神。
●严格执行5S现场管理。
二、任务描述
在宝来1.9T柴油机电控实训台上，讲解其电子控制系统的结构与控制原理。
示范其主要元件的检测，判断其技术状况是否良好，为维修其故障打基础。
三、知识准备
（见附件）
1．大众1.9LTDI独立喷射系统的结构组成？
（20分）
答：
2．大众1.9LTDI独立喷射控制系统的控制原理（20分）
答：
3．宝来1.9LTDI发动机控制系统主要部件的功能及特点？
（30分）
答：
4．简述宝来1.9LTDI发动机控制系统的工作原理？
（30分）
答：
四、训练活动
♂活动一：
知识抽查
要求：
●老师对学员知识准备情况进行抽查具体抽查内容见知识准备的问题；
●抽查方式：
√口答□试卷□操作
●老师要记录学员回答问题的情况，老师必要时做简单的讲解。
♂活动二：
示范讲解
●内容：
在大众1.9LTDI发动机电控系统台架上，结合实物讲解大众独立喷射系统的结构组成，认识其主要部件结构，分析系统控制系统原理和示范主要部件的检测。
●步骤一：
讲解大众1.9LTDI独立喷射系统的结构组成
✧此步骤操作的目的和作用：
从总体上认识大众1.9LTDI独立喷射系统的结构,为认识大众宝来汽车1.9LTDI作前期准备。
1—油箱2—柴油滤清器3—输油泵4—柴油温度传感器5—预热塞继电器6—凸轮轴位置传感器（霍尔式）7—发动机ECU8—空气质量计（热膜式）9—车速传感器10—制动灯开关11—离合踏板开关12—涡轮增压限压阀13—AGR阀14—发动机转速传感器15—单向阀16—发动机冷却水温传感器17—预热继电器18—泵喷嘴19—进气温度传感器20—进气压力传感器21—AGR控制阀22—真空泵23—涡轮增加器
●步骤二：
认识大众1.9LTDI独立喷射系统结构
1．认识大众1.9LTDI独立喷射系统燃油供给系统结构与原理
1—柴油冷凝器2—柴油温度传感器3—限压阀（单向阀）4—辅助通道5—泵喷嘴6—节流孔7—输油泵8—滤网9—输油泵限压阀10—单向阀11—柴油滤清器
重点讲解泵喷嘴结构与原理
A—喷油器B—柱塞式高压泵
1—喷油器针阀2—二次喷射柱塞3—高压室4—高压泵柱塞5—凸轮6—柱塞回位弹簧7—阀芯8—电磁阀9—回油道10—进油道
2．分析大众1.9LTDI独立喷射系统控制系统原理
G70—空气质量计（热膜式）G28—发动机转速传感器（电磁式）G40—凸轮轴位置传感器（霍尔式）G79—油门踏板位置传感器F8—急加速开关F60—怠速开关G62—发动机冷却水温传感器G71—进气压力传感器G72—进气温度传感器F36—离合器踏板开关F—制动灯开关F47—制动踏板开关G81—柴油温度传感器辅助信号—车速信号、车速调节装置开关信号、空调压缩机状态信号、发电机电压信号等F96—海拔高度传感器ECUJ248—发动机电控单元CAN-Datenbus—多路数据传输ABSJ104—制动防抱死系统电控单元ATJ217—自动变速器电控单元J52—预热塞继电器Q6—预热塞N240~N243—1~4缸泵喷嘴K29—预热指示灯N18—废气再循环控制阀N75—涡轮增压限压阀N239—进气道叶片位置切换阀J445—柴油冷却泵继电器V166—柴油冷却泵（电动式）辅助控制—车内加热、发动机转速、发动机停机后继续冷却装置、空调压缩机控制、油耗量等控制信号
●步骤三：
分析宝来1.9LTDI发动机控制系统电路
♂活动四：
宝来1.9T柴油机电子控制系统认知与元件检测
内容：
在大众1.9LTDI发动机电控系统台架上，认识其系统主要部件结构，分析系统控制系统原理和检测主要部件。
步骤
部件名称
安装位置
检测方法
1
热膜式空气流量计G70
2
加速踏板位置传感器G79
3
霍尔传感器G40
4
凸轮轴位置传感器
5
发动机转速传感器G28
6
燃油温度传感器G81
7
预热塞系统
8
废气再循环（EGR）系统
9
废气再循环阀（电子）N18
10
增压压力控制电磁阀N75
附：
宝来1.9LTDI发动机电控系统故障设置与检测对照表
故障设置点编号
故障设置内容说明
对应控制单元管脚
1
发动机燃油泵继电器控制线
ENG80
2
发动机主继电器控制线路
ENG18
3
发动机电脑转速信号输出线
ENG27
4
发动机电脑诊断线路
ENG16
5
发动机电脑CANL通信线路
ENG6
6
发动机电脑CANH通信线路
ENG7
7
发动机电脑空调工作输出线
ENG29
8
发动机电脑空调开关输入线
ENG34
9
凸轮轴位置传感器信号线路
ENG109
10
发动机转速传感器信号线路
ENG110
11
发动机空气流量计信号线路
ENG49
12
燃油温度传感器信号线路
ENG103
13
进气温度传感器信号线路
ENG73
14
进气压力传感器信号线路
ENG31
15
水温传感器信号线路
ENG112
16
加速踏板位置传感器信号线
ENG69
17
增压压力控制电磁阀控制线
ENG62
18
废气再循环控制阀控制线路
ENG61
19
进气岐管翻板转换阀控制线
ENG81
♂活动四：
根据完成结果交流、点评。
内容：
●学员展示训练成果
●小组互评成绩
●教师点评优秀训练成果
●教师对广泛存在的问题进行总结。
五、训练效果评价
自我评价
1．训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？
评价情况：
2．训练任务的目标有没有实现？
效果如何？
评价情况：
小组评价
1．训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？
评价情况：
2．训练任务的目标有没有实现？
效果如何？
评价情况：
参评人员：
老师评价
老师总体评价：
按“考核及评价表”（标准）对学员训练过程、训练结果进行评估。
评价情况：
老师签名：
日期：
年月日
总体评价
老师总体评价：
按比例自我评价：
小组评价：
教师评价=10%：
10%：
80%给出总体评价。
总体评价情况：
老师签名：
日期：
年月日
第四部分附录
一、大众1.9LTDI独立喷射系统
1．概述
1930~1940年间，柴油发动机开始使用独立喷射系统。
最早使用的是机械式（柱塞+喷油器）独立喷射系统。
但由于当时电子技术在汽车上的应用程度较低，各种优越性得不到充分体现。
直到上个世纪后期，电子技术在汽车上广泛应用，电控技术比较成熟，欧洲汽车公司又开始研制柴油独立喷系统。
其中，德国大众汽车公司、德国奔驰汽车公司研制的独立喷射系统比较成熟。
本节以德国典型的独立喷射系统为例，讲述独立喷射系统（Pumpe-Duse-Einspritzsystem德语），简称PDE系统，又称泵喷嘴式喷射系统。
主要应用于大众、奔驰汽车上。
大众汽车公司主要研制了1.9LTDI发动机，主要应用于PASSAT（帕萨特）汽车。
在汽车尾部标识为TDI，其中“DI”为红色标志的汽车装备的就是独立喷射系统。
（1）独立喷射系统的实现条件
1）喷油压力提高：
一般喷油压力为2050bar。
2）过程控制精确：
一般采用控制单元（ECU）集中控制。
3）采用二次喷油技术，能实现预喷、主喷油过程。
（2）独立喷射系统的优点
采用独立喷射系统的发动机与一般柴油发动机相比，由于喷油压力高，喷油雾化良好；采用ECU集中控制，控制喷油量、供油提前角更精确；采用预喷+主喷油方式，能实现先缓后急的喷油等。
彻底改善了柴油发动机各种性能，主要有如下优点。
1）噪声小
2）废气中有害气体少。
3）油耗下降。
4）功率上升。
2．独立喷射系统结构组成
如图1—21—1所示，独立喷射系统与其它系统相似，主要由进气供给装置、燃油供给装置、电控系统、排气装置等组成。
1—油箱2—柴油滤清器3—输油泵4—柴油温度传感器5—预热塞继电器6—凸轮轴位置传感器（霍尔式）7—发动机ECU8—空气质量计（热膜式）9—车速传感器10—制动灯开关11—离合踏板开关12—涡轮增压限压阀13—AGR阀14—发动机转速传感器15—单向阀16—发动机冷却水温传感器17—预热继电器18—泵喷嘴19—进气温度传感器20—进气压力传感器21—AGR控制阀22—真空泵
图1—21—2PDE结构图
3．大众1.9LTDI独立喷射系统主要结构与原理
（1）供油系统结构与原理
如图1—21—3所示，独立喷射系统的供油系统主要由油箱、滤清器、冷凝器、输油泵、泵喷嘴等主要部件组成。
发动机转动，叶片转子式输油泵运转，单向阀10打开，油箱中的柴油经滤清器11过滤后进入输油泵。
输油泵产生一定压力后输送给泵喷嘴。
同时，柴油中的气泡不能经过滤网8。
气泡经节流孔回到回油管路中。
多余的柴油经回油管、限压阀3（辅助通道4）、柴油温度传感器、柴油冷凝器流回油箱。
1—柴油冷凝器2—柴油温度传感器3—限压阀（单向阀）4—辅助通道5—泵喷嘴6—节流孔7—输油泵8—滤网9—输油泵限压阀10—单向阀11—柴油滤清器
图1—21—3独立喷射系统供油系统原理
1）柴油滤清器11。
与其它燃油系统的滤清器作用相同，过滤柴油中杂质。
同时，还能将柴油中的水分离出来。
2）单向阀10。
在发动机熄火后，保持低压油路中有0.2bar的压力油，以便下次顺利起动。
3）限压阀9。
当发动机高速运行，输油泵出油口压力大于7.5bar后，限压阀打开，输油泵空转，防止输油泵过载。
4）滤网8。
防止油中气泡进入泵喷嘴后形成气阻，减小喷油压力。
5）节流孔6。
只能让气泡通过。
6）泵喷嘴5。
喷油泵与喷油器集成一体。
工作原理详见标题2。
7）限压阀3。
保持回油管路中回油压为1bar。
8）辅助通道4。
当回油管路中气泡过多，单向阀关闭，靠辅助通道回油。
9）柴油温度传感器2。
检测柴油温度，将信号输送给发动机ECU，用来控制喷油量、柴油冷凝器工作。
（10）柴油冷凝器1。
独立喷射系统与共轨式电控柴油喷射系统均装备了柴油冷凝器，有水冷和风冷两种形式，用来冷却柴油。
（2）泵喷嘴结构与原理
1）泵喷嘴结构
如图1—21—4所示，主要由柱塞式高压泵、喷油器、油量控制电磁阀、驱动部分组成。
ab
A—喷油器B—柱塞式高压泵
1—喷油器针阀2—二次喷射柱塞3—高压室4—高压泵柱塞5—凸轮6—柱塞回位弹簧7—阀芯8—电磁阀9—回油道10—进油道
图1—21—4泵喷嘴结构示意图
2）泵喷嘴的安装
如图1—21—5所示，泵喷嘴安装在气缸盖上，喷油器直接将雾状柴油喷入燃烧室。
由凸轮轴通过摇臂驱动泵油泵。
为了保证喷油合适的安装，有利于混合气的形成，可通过调整垫片调节泵喷嘴的高度。
abc
1—凸轮轴2—摇臂及轴3—调整螺钉4—电磁阀5—高压泵6—预热塞7—泵喷嘴凸轮8—配气凸轮9—摇臂10—调节垫片
图1—21—5泵喷嘴的安装
3）泵喷嘴的工作过程
如图1—21—6a所示，高压泵的柱塞由凸轮驱动。
由于凸轮轮廓结构决定了柱塞向下运动的速度较快，在柱塞弹簧回位的速度较慢。
另外，由于针阀减震器作用，当高压泵开始泵油，针阀打开少许，喷油器喷少许油，随后逐渐关闭。
当凸轮继续驱动高压泵柱塞，油压继续升高，针阀迅速打开，喷油器又开始喷油。
如图1—21—6b所示，当凸轮转过最大升程后，升程开始减小，柱塞回位弹簧作用，柱塞开始向上移动。
油压下降，针阀开度减小，直到关闭，喷油器停止喷油。
因此，泵喷嘴式高压泵在喷油过程中实现二次喷油，与柴油发动机理想喷油相适应（如图1—21—6c所示）。
abc
图1—21—6
进油过程：
如图1—21—7所示，摇臂落在凸轮的基圆上，凸轮未驱动摇臂。
在柱塞回位弹簧作用下，柱塞上移。
同时，电磁阀打开。
输油泵输送来的压力油从进油道“V”处进入泵喷嘴，经过电磁阀，进入高压室。
图1—21—7进油过程图1—21—8压油过程（预喷开始）
压油过程（预喷开始）：
如图1—21—8所示，在凸轮的驱动下，柱塞下移。
当柱塞下移到一定位置时，发动机ECU控制电磁阀断电，电磁阀阀芯关闭进油道。
当柱塞封闭了柱塞套上的进油孔后，柱塞继续下移，高压室为密封空间。
由于空间减小，油压升高，压油开始。
此时油压可达180bar，喷油器预喷开始。
柱塞开始下移时，电磁阀尚未关闭。
柱塞下移一定行程后，电磁阀才关闭。
只有电磁阀关闭，高压室才处于密闭空腔，油压才能升高。
由此，电磁阀的关闭时间决定了喷油器的喷油时刻。
由此可见，发动机ECU通过控制电磁阀的关闭时刻来控制供油提前。
如图1—21—9所示，在喷油器针阀上端有一个活塞（减震器）。
当油压上升达到180bar时，针阀上移，喷孔打开，开始预喷油。
同时，减震器向上移动，通过弹簧推动锥阀关闭了柱塞泵高压腔。
此时，上腔容积减小，油压升高。
另外，由于减震器上端作用面积大于下端面积，柱塞针阀不能继续向上移动，保持在平衡状态，实现了预喷。
减震器是利用活塞直径差作用下，活塞密封时，相当于液压减震器。
H—减震器行程（预喷时针阀的行程）1—减震器弹簧2—针阀体3—减震器限位台阶4—针阀上腔5—减震器（活塞）
图1—21—9减震器工作原理
压油过程（预喷结束）：
如图1—21—10所示，柱塞在凸轮的驱动下，继续下移。
柱塞内腔（高压室）油压升高，使减震器室上端锥阀打开，针阀高压室与高压室相通，油压下降，针阀下移，关闭喷孔，预喷结束。
主喷过程：
如图1—21—11所示，柱塞继续下移，高压室与喷油器针阀承压腔压力作用，针阀保持不变。
当高压室压力达到300bar。
高压油作用在针阀承压锥面上的压力大于针阀上端作用力，针阀上移
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